CN101818276A - 一种镁合金晶粒细化的方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁合金晶粒细化的方法,其型号为AZ91D,首先在760~780℃温度下进行熔化,经C2Cl6精炼后,进行搅拌,加入由SiC和镁粉按质量比为1∶1组成的细化剂,加入量为镁合金质量的0.2~0.4%,SiC粉末粒径小于3μm,然后在700~710℃的温度下进行浇注。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域。
背景技术
本发明涉及的镁合金的型号为AZ91D镁合金,A代表Al,Z代表Zn,后面的数字9和1分别指的是Al和Zn的含量,是最常用的镁合金,具有优良的铸造性能和良好的强度,因而具有广泛的用途,主要用于汽车和计算机的壳、盖类零件,以及运动器械、链锯、手动工具和家用器具等。但是其晶体结构为密排六方型,这种结构决定了它的塑性变性能力较差,大大限制了它的应用范围。
为了提高AZ91D镁合金的力学性能,最常用的方法就是通过晶粒细化改善AZ91D镁合金的组织。早在1937年人们就发现加Zr对镁合金有晶粒细化作用,但其只适用于Mg-Zn、Mg-RE等不含Al的镁合金。如果镁合金熔体内存在Al,则会消除Zr的晶粒细化作用,导致晶粒粗化;这主要是由Zr与Al易形成Al3Zr稳定化合物,而Al3Zr为体心正方形,其晶格常数为a=4.1135×10-9m,c=16.193×10-9m,与Mg相差很大,作为异质形核核心的可能性小;同时,形成Al3Zr将造成合金中Al和Zr的损失,所以Mg-Al系合金中不能用Zr作为细化剂。
目前国内有人采用SiC/Al中间合金(其实是SiC粒子增强的Al基复合材料)的形式将SiC颗粒引入镁液中以达到细化晶粒的目的。相似地,因润湿性问题,SiC/Al中间合金通常采用工艺复杂的粉末冶金或复合铸造法来制备,同时,用该中间合金细化,将会引入一定量的Al,影响合金的成分。
发明内容
本发明的目的是提供一种镁合金晶粒细化的方法。
本发明是一种镁合金晶粒细化的方法,其型号为AZ91D,首先在760~780℃温度下进行熔化,经C2Cl6精炼后,进行搅拌,加入由SiC和镁粉按质量比为1∶1组成的细化剂,加入量为镁合金质量的0.2~0.4%,SiC粉末粒径小于3μm,然后在700~710℃的温度下进行浇注。
本发明与其他添加SiC的方法相比,SiC颗粒更加细小,有利于SiC的吸收,混合镁粉的作用是起到一个粘结、稀释SiC粉末,并易于被镁液吸收的作用,同时因引入的其它元素主要为镁,因此对镁合金成份的影响很小,且操作方法简单、细化效果好,在实际生产中很容易实施。
附图说明
图1为没有添加SiC和镁粉的混合物的AZ91D镁合金的微观组织形貌图,图2为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.05%)的AZ91D镁合金的微观组织形貌图,图3为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.2%)的AZ91D镁合金的微观组织形貌图,图4为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.6%)的AZ91D镁合金的微观组织形貌图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明,但本发明不仅限于这些例子。
实施例:
本发明的步骤为:
(1)首先是预热模具和炉料,预热温度为150℃~200℃,然后是升温对AZ91D镁合金进行熔炼,熔炼的过程始终采用保护气体保护,在熔炼的过程中发现熔体燃烧,立即使用覆盖剂覆盖。
(2)升温到710℃~720℃后,开始精炼,使用钟罩加入相当镁合金质量1.5%的C2Cl6,等到反应完毕后,保温10分钟,进行拔渣。
(3)升温到760℃~780℃后,加入一定量的SiC和镁粉的混合物进行细化处理,同时对熔体进行搅拌。
(4)拔渣后,静置10分钟,温度控制在700℃~710℃,浇注浇入金属型模具,得到φ15X120mm的棒料。
图1为没有添加SiC和镁粉的混合物的AZ91D镁合金的微观组织,其组织为发达的树枝晶;图二为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.05%)的AZ91D镁合金的微观组织,相比图1,晶粒明显细化,但还存在较粗大的树枝晶;图3为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.2%)的AZ91D镁合金的微观组织,其组织为均匀、细小的等轴晶;图4为添加SiC和镁粉的混合物(SiC的加入量为0.6%)的AZ91D镁合金的微观组织,相比图3,晶粒有所粗化。
Claims (3)
1.一种镁合金晶粒细化的方法,其型号为AZ91D,首先在760~780℃温度下进行熔化,经C2Cl6精炼后,进行搅拌,加入由SiC和镁粉按质量比为1∶1组成的细化剂,加入量为镁合金质量的0.2~0.4%,SiC粉末粒径小于3μm,然后在700~710℃的温度下进行浇注。
2.据权利要求1所述的镁合金晶粒细化的方法,其特征在于:AZ91D镁合金是在特制的耐高温钢制坩埚中,在电阻炉中熔炼。表面覆盖一层覆盖剂,熔化后升温经精炼和变质,整个过程在惰性气体的保护下经行。
3.根据权利要求1所述的镁合金晶粒细化的方法,其特征在于:AZ91D镁合金晶粒细化工艺过程包括以下步骤:预热AZ91D镁合金,熔化AZ91D镁合金,精炼,变质,浇注,其工艺参数如下:模具预热温度为:150℃~200℃,精炼温度为:710℃~720℃,变质温度为:760℃~780℃,浇注温度为:700℃~710℃。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102409209A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 大连理工大学 | 一种超声场与细化剂复合细化az31镁合金晶粒的方法 |
CN114369741A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-19 | 湖南化工职业技术学院(湖南工业高级技工学校) | 一种Mg-3.0Zn医用镁合金的SiC孕育处理工艺 |
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2009
- 2009-03-14 CN CN200910021711A patent/CN101818276A/zh active Pending
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100901 |